[實用新型]一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620665137.3
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN206536450U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海英;王克印;張璜煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍械工程學(xué)院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進時的身體運動姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計，實現(xiàn)戰(zhàn)時單兵低姿匍匐行進的自動化。屬于提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動爬行系統(tǒng)。

背景技術(shù)

單兵低姿匍匐前進用于利用低矮掩體迅速隱蔽地接近目標或敵火力下通過障礙物。我軍單兵低姿匍匐前進是在臥倒的基礎(chǔ)上進行的，利用手臂扒地和兩腳蹬地協(xié)調(diào)一致向前行進。但在訓(xùn)練或?qū)崙?zhàn)中，低姿匍匐前進仍存在許多尚待改進之處。

1)單兵低姿匍匐前進時身體大部分與地面微接，摩擦力大，前進受阻。增加戰(zhàn)士體能消耗，影響作戰(zhàn)效率。同時，在復(fù)雜地形下匍匐前進時，戰(zhàn)士身體上下起伏，易擴大著彈面面積，進而造成非必要的戰(zhàn)斗減員。

因此，通過模仿蛇類在伸縮爬行行進時的身體運動姿態(tài)，利用扁平化設(shè)計，將由多節(jié)機械仿生節(jié)單元組成一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)，進而優(yōu)化設(shè)計出符合單兵作戰(zhàn)需求的單兵機甲。使戰(zhàn)士身體與地面稍有間隙，降低摩擦。利用機甲自帶的能源前進，減少戰(zhàn)士體能消耗，保存戰(zhàn)斗實力。同時，扁平化設(shè)計可減少戰(zhàn)士暴露面積，減小著彈面面積，有效減少非戰(zhàn)斗減員。

2)單兵低姿匍匐前進時前進的動力多由手臂和兩腳提供。當手臂向前扒地時，手肘關(guān)節(jié)處手骨與地面磕碰，導(dǎo)致手肘表皮磕傷碰傷。在訓(xùn)練時造成訓(xùn)練傷，戰(zhàn)時在成不必要的非戰(zhàn)斗傷，進而影響訓(xùn)練或作戰(zhàn)效益。

為此，根據(jù)扁平蠕動爬行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的單兵機甲，將戰(zhàn)士身體與地面隔開，有效杜絕戰(zhàn)士身體與地面的磕碰情況，防止訓(xùn)練傷的發(fā)生，戰(zhàn)時提高作戰(zhàn)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是提供一種提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積的扁平蠕動爬行系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)由若干機械仿生節(jié)單元組成，機械仿生節(jié)單元包括：節(jié)單元主體、升降模塊、前后運動模塊三部分。

所述的節(jié)單元主體由扁平蠕動爬行系統(tǒng)節(jié)單元的節(jié)單元基座、復(fù)合凸輪、JS50減速電機組成。由JS50減速電機輸出經(jīng)復(fù)合凸輪將圓周運動轉(zhuǎn)為幅度不同的直線運動，進而驅(qū)動升降模塊的升降及前后運動模塊的前后運動。節(jié)單元基座上的水平導(dǎo)軌和垂直導(dǎo)軌為升降模塊和前后運動模塊提供限位保證。

所述的升降模塊由扁平蠕動爬行系統(tǒng)節(jié)單元的內(nèi)足、驅(qū)動滑塊組成。復(fù)合凸輪產(chǎn)生的小幅度橫向運動帶動驅(qū)動滑塊前后運動，驅(qū)動滑塊上的驅(qū)動面驅(qū)使內(nèi)足上下運動。

所述的前后運動模塊由扁平蠕動爬行系統(tǒng)節(jié)單元的外足組成。復(fù)合凸輪產(chǎn)生的大幅度橫向運動帶動外足前后運動。

本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)采用了以上的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點和特點：

1、節(jié)單元主體的復(fù)合凸輪將圓周運動轉(zhuǎn)為幅度不同的直線運動，進而驅(qū)動內(nèi)足的升降和外足的前后運動。

2、升降模塊利用復(fù)合凸輪產(chǎn)生的小幅度橫向運動帶動驅(qū)動滑塊前后運動，驅(qū)動滑塊上的驅(qū)動面驅(qū)使內(nèi)足上下運動，使內(nèi)足與外足交替接觸地面，實現(xiàn)節(jié)單元的內(nèi)足與外足交替支撐。

3、前后運動模塊利用復(fù)合凸輪產(chǎn)生的大幅度橫向運動帶動外足前后運動，通過內(nèi)足與外足的交替支撐，實現(xiàn)節(jié)單元的內(nèi)足與外足輪流前進。

4、本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)運用復(fù)合凸輪，將單一的圓周運動轉(zhuǎn)化為不同幅度的直線運動，進而實現(xiàn)不同模塊的特定功能。

5、本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)由多節(jié)機械仿生節(jié)單元組成功能完備的系統(tǒng)，各節(jié)協(xié)同實現(xiàn)系統(tǒng)的行進、轉(zhuǎn)向和越障，為提高作戰(zhàn)效率，減少戰(zhàn)士體能消耗，降低著彈面面積提供前提保證。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機的外觀圖

圖2是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機節(jié)單元主體的外觀結(jié)構(gòu)圖

圖3是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機升降模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖

圖4是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機前后運動模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖

圖5是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機復(fù)合凸輪的外觀結(jié)構(gòu)圖

圖6是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機前后運動原理圖

圖7是本發(fā)明一種基于復(fù)合凸輪的扁平蠕動爬行系統(tǒng)機械仿生節(jié)單元模型樣機上下運動原理圖

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。